甘清勇

摘要：随着分布式电源的发展及其特点，分布式电源并网已经受到越来越多的重视，分布式电源的接入会对配电系统的运行与供电质量产生影响，所以分布式电源必须满足一定的条件才能并入配电网。

关键词：分布式电源;并网方式;配网影响

引言

原本的配网系统结构为放射状模式，通过引入分布式电源的方式，使得整个网络结构转变为一种建立在中小电源与用户互联基础之上的网络结构，由此也将对原本的配网系统产生相当深入的影响。为了能够使分布式电源并网下的优势得到充分的发挥，就需要正确认识分布式电源并网对配网系统的各种影响机制，以便能够在配网系统的规划运行中采取合理的控制措施，降低不利影响，扩大有利影响，保障配网系统的运行质量与运行水平。

一、分布式电源并网分析

除偏远地区将分布式电源作为唯一的供电电源以外，绝大部分地区在应用分布式电源的过程当中，多将其视作是当地电网系统供电的备用标准，以达到提高供电作业灵活性、可靠性的目的。与此同时，从电网公司的角度上来说，在引入分布式电源的背景之下，能够借助于对电源输出功率的合理应用，实现远程调度。具体而言，在分布式电源并网接入配网系统的背景之下，主要涉及到两个方面的概念：其一，并网系统要求在分布式电源以及配网系统之间构建能够支持物理连接的设备支持;其二，并网系统要求在分布式电源与外界之间形成可靠的电气连接关系。从这一角度上来说，分布式电源并网系统能够使终端用户、地区级电力系统、以及分布式电源相互之间形成良好的互通关系，实现通信、控制等方面的功能。

二、目前几种主要的分布式发电形式及特点

（一）风能发电

将风能转化为电能的发电技术。风能蕴藏量巨大，可再生，分布广，具有明显的环保效益。且发电成本低，规模效益比较显著。风能发电技术现在已经发展得较为成熟。风力发电形式有并网型和离网型两种。其中并网型风力发电是大规模开发风电的主要形式，是近年来风电发展的主要趋势。离网型风力发电可以为偏远地区或无电网的地区提供电能。

（二）太阳能发电

目前应用较多的是太阳能光伏发电技术。其原理是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转化为电能。目前太阳能光伏发电的成本太高，但是光能是取之不尽用之不竭的清洁能源，而且不受地域限制，發电装置安全可靠，规模灵活，其发展前景仍然被广泛看好。

（三）生物质发电

生物质发电是利用生物质，例如：秸秆、垃圾、沼气、农林废弃物等，直接燃烧将生物质能转化为电能的一种发电方式。它是一种可再生能源发电，其发电成本低，容易控制，环保综合利用效果好。但电能转换的效率低，生物质燃料的获取、存储和稳定的供给较困难。生物质发电的容量和规模受到限制。

（四）微型燃气轮机发电

以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机发电技术。其发电效率较高，且体积小、质量轻、污染小、运行维护简单。

（五）燃料电池发电

燃料电池是一种在恒温状态下，直接将存储在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化为电能的装置。其优点是：效率高、能快速跟踪负荷的变化、清洁无污染、占地少。

三、分布式电源对配网情况的影响分析

（一）分布式电源对配网规划情况的影响

在配网中接入分布式电源，增加了对电力负荷预测的难度，在规划区内用户可以结合自身实际情况安装和使用分布式电源，也可以把电源提供给规划区域内的其他用户。电力负荷和分布式电源相互会抵消，进而影响规划区的符合增长情况。除此之外，安装分布式电源的位置不确定，而其输出的电能会受到自然条件的影响，因此有效的电能不稳定，有一定的随机性。进行电网规划中不能准确预测到电力负荷的增长情况，负荷在固定区域的分布情况也难以确定。进行配电网规划时，其有多目标动态的特点，是一个非线性的整数规划问题，维数和其动态属性有直接关系，一般都会有几千个节点需要考虑，如果在规划区内又增加了一些分布式电源，那么设计出最优的网络布置方案就更加困难。分布式电源使用的机组类型有很多，因此能源比较多样化，在建设、运行和维护方面需要很大的成本。因此在配网规划中，要设计中整体的电源结构，对不同类型的电源进行合理协调。

（二）对电能质量的影响

对电能质量的影响具有两重性。其中的优势在于：分布式电源可以迅速地供电。分布式电源使用分散式供电，能够有效提升供电可靠性;如果相联的负载比较大的时候，分布式电源可以在较短时间内通过自动控制装置进行投切，进而提升电网的稳定性。其中的缺点在于：分布式电源的投切都可能引起输出功率的波动，其与配电网负荷运行不一致，也可能导致电压闪变;数量较多的电力电子装置随着分布式电源的并网，会引进大量谐波，导致电网的电压电流发生畸变。

（三）分布式电源对配电网电压的影响

传统集中式供发电的配电网通常呈放射状，电网在稳态下，电压在馈线潮流方向逐渐减小。分布式电源并网到系统后，输电线输送功率降低，提高了各节点的电压，造成部分节点电压出现偏移或者超标，电压偏移多少与分布式电源的接入位置和容量有关。一般情况，可以设置配电网当中的有载调压变压器等调压装置，控制节点电压在规定范围当中。设置合适的发电运行方式对于配网的电压调整具有重要的影响。天气较好，具有充足阳光时，光伏发电出力比较多，如果输电线轻载，节点电压将会被显著提高;如果光伏电源位于配网馈电末端，接入点电压有可能超过上限，此时需要设置合适的运行方式，例如规定光伏电源参与调压，提供无功出力;在晚上负荷较大的时候，光伏电源一般不发电，但是仍吸收线路中多余的无功，提升线路的电压质量。

（四）分布式电源对网损的影响

配电网络的潮流方向，会跟随负荷周边分布式电源的并网而发生变化。根据负荷大小和分布式电源发电多少的关系，可能出现多种情况。第一，电网中各节点的荷载超过对应节点的分布式电源输出功率时，分布式电源可以减少配电网的消耗。第二，电网中至少有一个节点的分布式电源输出功率超过该节点荷载，不过电网其他节点的输出功率低于电网的总荷载，分布式电源的并网可能导致配网的部分线路损耗增加，但是可以降低整个电网的损耗。第三，系统中至少有一个节点的输出功率超过相应节点的荷载，且整个电网的输出功率超过电网中的总荷载。如果分布式电源的总输出功率低于总荷载的两倍，则电网的损耗可能比没有分布式电源还要多。

（五）分布式电源对能源的影响

分布式电源大多采用新能源，建设和运行成本较高，目前分布式电源的应用受国家相关政策的影响很大。因此使得国家能源政策和能源规划等直接渗透到与分布式电源有关的电力系统规划中，并影响到规划的决策过程。

结束语

对于我国而言，在燃料结构变化的背景之下，各个行业领域对于电能商品的需求规模持续加大，高峰期电力负荷的增长趋势也是显而易见的。在这样一种背景下，一方面为了满足持续增长的电力需求，另一方面为了满足电力供应的质量，就需要将分布式电源接入作为配网系统发展的关键所在。通过分布式电源接入的方式，能够使电力行业的发展具有可持续发展的优势，且也能够合理的降低环境污染，巩固电力供应的质量。本文重点针对在分布式电源接入条件下，对配网系统的影响进行了研究与探讨，望能够使分布式电源并网的优势得到进一步的突出，促进配网系统的安全、高效、稳定运行。

参考文献

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